污水处理厂污染源在线监测系统的构建

李晓雪，许 峰

（1.陕西职业技术学院 旅游系，陕西 西安 710100；2.西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安 710600）

21世纪的今天，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，环境污染现象日益严重，当前污染源的数量和种类也在日益增加着，以至于环境保护和污染源的处理势在必行。而污染源监测作为环境执法和环境统计、排污度量和监控的主要依据，同时也是当前我国环境监测工作中的重要组成部门。现如今，基于环境污染治理目的，本文对污水处理厂污染源在线监测系统进行构建有一定的经济价值和现实意义。

1 污水处理厂污染源在线监测系统总体架构

污水处理厂污染源的在线监控，首先就要采集对环境造成污染的各种指标数据，并做好对采集信息的收集处理工作，并借助于传输网络将其数据传到监测中心，并在监测中心汇总处理所上传的数据，从根本上深层次的挖掘分析这些数据。在对实际数据进行全面分析的过程中，进而对其污水处理厂的污染源进行充分的掌握，进而实现真正意义上的节能减排作用。

一般而言，污水处理厂的在线监测系统主要有采集模块、数据传输模块和监测中心模块，其污水处理厂污染源在线监测系统的总体架构如图1所示。

图1 污水处理厂污染源在线监测系统的总体架构Fig.1 Sewage treatment plant on-line monitoring system of pollution source architecture

污水处理厂污染源的在线监测系统主要是对最先进的仪器仪表、视频监控、数据采集、网络应用、数据传输以及数据库技术等加以采用，一方面对污水处理厂进出水过程中的流量 COD、氨氮、SS、BOD 等指标数值进行实时监测[1－2]，并对进口水和二沉池以及出水口的处理过的图像进行远程采集。一方面就要存储采集的信息，对各个污水处理厂的污染源的指标进行监控，一旦超出指标将会自动报警。另一方面则是借助于各种图标和报表的形式及时的整理数据，并做好相关信息的分析工作，最后借助于网页公示各类信息。

2 在线监测系统远程采集模块

在线监测系统远程采集模块，主要有污水处理厂现场数据采集模块和在线视频监控模块两种。污水处理厂污染源在实际的监测控制过程中，借助于污水处理厂污染源控制中心的某些数据接口，进而获取相关的数据信息，并将其数据在监测中心上传。

1）现场数据采集模块

现场数据模块作为污水处理厂污染源在线监测系统的重要模块之一[3－4]，主要是对数据进行现场采集，并借助于数据采集设备，对各种数据加以读取，进而对数据进行处理和存储，并借助于各种通讯的方式将其处理的数据向监测中心上传，并在监测中心的指令控制下，对现场数据进行全面的收集，并对数据和命令的准确性加以确保。

一般而言，现场数据采集设备主要有时钟、处理器、数据存储器、数据处理装置、数据采集装置以及网络接入设备等，现场数据采集设备结构示意图如图2所示。

图2 现场数据采集设备结构示意图Fig.2 Schematic diagram of the field data acquisition device structure

现场数据采集设备主要是借助于RS－485接口总线，并将其和现场仪表进行连接，不仅仅实现仪表和仪表通信协议之间的通信，同时对所需要的数据进行采集，通过适当的处理分析，实现对数据的存储，进而实现现场数据监控[5]。

2）在线视频监控模块

在线视频监控模块不仅仅对现场视频图像有着直观的了解，同时对现场数据采集设备进行辅助，一旦其食品传输的数据有着相对较大的量，更要做好监控点位置的分布情况，并对中国电信的全球眼服务加以采用，并将建设的陈本和维护成本减低，进入将建设的周期缩短。

而全球眼网络视频监控主要是对图像进行远程监控和传输存储的一种工作，并实现跨区域的污染源统一监控和统一存储管理。污水处理厂污染源在线监测系统，通过对全球眼网络视频监控加以借用，并将其监测效果实现，对其采集的信息进行自动显示。

3 数据传输网络和监测中心的构建

3.1 污水处理厂污染源在线监测中数据采集信息的构建

污水处理厂污染源在线监测中数据采集信息在实际的构建过程中，首先就要对借助于设备对其水样进行综合性的检测，并做好通讯传输和处理工作，就其实质性而言，在线仪表在对检测结果进行传送的过程中，其模拟信号的输出主要为4～20 mA信号之间，并将一路输出设备加以提供，通过对信号分配器加以安装，进而将不同系统对统一信号使用的矛盾加以解决。

一般而言，污水处理厂污染源在线监测过程中，其信息的采集工作不仅仅不受地点和时间上的限制，同时在实际的监测过程中有着一定的可移动性，同时在实际的运行过程中往往也有着相对较低的运行费用，并借助于数据传输流量对其费用进行计算，采集信息构建的过程中往往也有着相对较稳定的性能，难以出现数据传输过程中出现延误和断传的现象，有着相对较强的安全性，实现数据传输的安全性和有效性。

3.2 污水处理厂污染源在线监测数据传输网络的构建

近些年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，现代化移动网络通讯逐渐成熟发展着，尤其是基于INTERNET有线网络和基于一种移动通讯的GPRS无线网络。就其实质性而言，对这两种网络均可以实现对采集数据的传输。而污水处理厂在线监测系统由于有着较为分散的监控对象和较广的监控范围，其数数据传输网络主要是对INTERNET有线网络和GPRS无线网络相结合的传输方式加以采用。

3.3 污水处理厂污染源在线监测数据监测中心的构建

污水处理厂的在线检测设备的正常运行是其最基础的保证，所以在污染源在线监测系统安装调试完成并投入运行后，对在线检测设备需耍进行定期的维护，及时发现设备出现的故障并及时处理:对试剂要及时补充:及时订购需要更换的备件:并对维护工作做好记录。由于环保局的在线监控点比较多，对于在线检测设备的维护工作则由企业和环保局共同分担。

监测中心主要是实现对远程采集系统传送的数据进行及时的接收和存储，并通过一定的分析，将各种报表和图表生成，进而实现对污水处理厂各个污染源的自动报警，监测中心在对例数数据进行深层次的挖掘分析过程中，主要借助于WEB服务器、数据通讯工作站以及系统时钟，实现对污水处理厂污染源的在线监控。数据服务器主要是对远程采集系统传送而来的一些数据进行整体上的存储和管理，而WEB服务器主要是对浏览终端的申请和其信息的发布加以负责，并对各种数据进行及时的查询和计算。数据通讯处理工作站主要是对现场数据加以负责，并适当的向远程下达一定的命令。系统时钟主要是借助于GPS时钟及时的校时现场数据采集的设备，保证信息采集的统一性[6]。

总而言之，污水处理厂污染源在线监控系统主要借助于计算机技术和网络技术，并对污水处理厂污染源进行全面有效的监控。既是企业和环保监察部门联系的纽带，又是环保监察部门为企业提供更好服务的工具，在国家对环境减排问题的战略部署中将发挥积极的作用。同时污水处理企业利用在线监测系统信息的及时性对调整生产运行，对企业的经济合理运行有着重耍的指导意义。同时该污水处理厂污染源的在线监控系统通过在多个监测网络内多种厂家的检测设备以及其存储设备中实现监督管理，不仅仅实现了数据的采集工作，同时也实现了超标报警和故障报警，进入保证了污水厂污染源在线有效监控。

4 结束语

污水处理厂污染源在线监控系统的构建主要借助于先进的仪器设备和现代化计算机技术，作案后现场信息的采集工作，并对采集信息进行综合性的处理分析和存储，并借助于移动网络实现采集信息的传输，逐渐生成报表和图表的形式，加强设备运行的管理，做好超标报警以及故障报警系统的构建，进而对污水厂各个污染源的情况进行实时检测。

[1]李伟，王晓栋.固定污染源烟气在线监测系统验收工作探讨[J].宝钢技术，2011（3）:31-35.LI Wei，WANG Xiao-dong.Stationary source monitoring system for gas-line acceptance discussion[J].Baosteel Technology，2011（3）:31-35.

[2]栾辉，王淑梅.我国污染源在线监测系统运维管理存在问题及建议[J].资源节约与环保，2014（4）:68-69.LUAN Hui，WANG Shu-mei.Problems and Suggestions on pollution-line monitoring system operation and maintenance management[J].Resource Conservation and Environmental Protection，2014（4）:68-69.

[3]何健.污染源在线监测系统的验收比对监测技术应用分析[J].地球，2014（4）:232.HE Jian.Acceptance ratio of pollution-line monitoring system for monitoring technology application analysis[J].Earth，2014（4）:232.

[4]康剑.水污染源在线监测系统在电炉厂的应用[J].科技研究，2014（5）:245，257.KANG Jian.Application of online monitoring system of water pollutionsource-in electric furnace factory[J].Science and Technology Research，2014（5）:245，257.

[5]陆世梅.水体污染源监测系统运行中的问题分析及解决措施[J].科技与企业，2013（1）:134.LU Shi-mei.Analysis on water pollution sources monitoring system operation problems and solutions[J].Technology and Business，2013（1）:134.

[6]赵庆，陈倩.浅谈水污染源在线监测系统的标准化建设[J].干旱环境监测，2013（3）:135-140.ZHAO Qing，CHEN Qian.The construction of standardization of online monitoring system of pollution source[J].Arid Environmental Monitoring，2013（3）:135-140.